Det finns två typer av sprängämnen: låga sprängämnen som krut och höga sprängämnen som TNT. Låga explosiva ämnen är i allmänhet en blandning av ett brännbart ämne och ett oxidationsmedel som brinner (deflagrerar) med hastigheter från mellan några cm/sek och 400 m/sek, men vanligtvis i den nedre delen av den skalan. Höga explosiva ämnen är kemiska föreningar (en typ av molekyl) snarare än en duo – dessa detonerar snarare än deflagrerar, och producerar en överljudschockvåg på 1,000 9,000 – XNUMX XNUMX m/sek.
Lågsprängämnen fungerar på samma sätt som förbränning av ved eller kol gör: genom att kombinera ett brännbart ämne med ett oxidationsmedel vid tillräcklig temperatur skapas värme och snabbt expanderande gaser. Beroende på syrenivån i det omgivande mediet sker deflagrationen med mer eller mindre fart och våld. På de högre nivåerna liknar deflagrationer detonationer.
Höga explosiva ämnen är kemiskt instabila föreningar som ofta innehåller flera nitratgrupper. När de utsätts för tillräcklig värme eller mekaniska stötar, omorganiserar höga explosiva ämnen plötsligt sin molekylära struktur, försämras till reaktionsprodukter och frigör mycket energi i processen.
Det finns nio primära reaktionssekvenser som utgör delar av detonationsprocessen för höga explosiva ämnen, kallade prioriteter. Till exempel innebär prioritet 1 kombinationen av en metall med klor, vilket frigör överskottsenergi i processen. Andra prioriteringar inkluderar kombinationen av väte med klor, en metall med syre, kol och syre, väte och syre, kolmonoxid och syre, kväve med sig själv, syre med sig själv och väte med sig själv. I varje givet sprängämne kan flera av dessa reaktioner inträffa, var och en frigör stora mängder energi.
Eftersom vissa sprängämnen kräver extrem värme för att detonera, måste sprängkedjor sättas upp, där ett lågenergisprängämne detoneras av en sprängkapsyl, som sedan ger grund för explosionen av ytterligare ett ämne.
Fyra standardkvaliteter som en förening eller blandning måste ha för att kvalificeras som sprängämne inkluderar snabb expansion av gaser, generering av värme (exoterm reaktion), reaktionshastighet och initiering av reaktion, vilket innebär att sprängämnet kan antändas i en kontrollerat mode. En annan önskvärd egenskap för sprängämnen för praktiskt bruk är en begränsad mängd toxicitet.